Гбо принцип работы кратко

Обновлено: 07.07.2024

Многие автомобилисты давно уже пользуются газовым оборудованием в целях экономии. Но есть и противники использования пропан-бутана. Новичку непросто разобраться: типов и поколений ГБО довольно много, а о вреде и пользе ведётся много споров. Поэтому автолюбители должны знать, какие виды газового оборудования бывают, какое выбрать на свою машину, и стоит ли устанавливать газ.

Устройство газового оборудования автомобиля

Устройство газового оборудования примерно одинаково, независимо от поколения, и состоит из следующих элементов:

баллон;
заправочный клапан;
мультиклапан на баллоне;
топливная магистраль;
фильтр для очистки газа;
редуктор для перевода газа из жидкого состояния в газообразное и дозировки его подачи в двигатель;
электромагнитный клапан для открытия или прекращения подачи газа.

В зависимости от модели оборудования, в эту схему могут включаться дополнительные элементы. Например, в ГБО 4 выпуска присутствуют специальные форсунки для впрыска топлива во впускной тракт.

Как работает газовое оборудование на автомобиле

Газ в баллоне находится под давлением около 15 бар . После открытия клапана он по магистрали через фильтр попадает в редуктор. Здесь давление понижается до 1 бар (5 и 6 поколение работают по-другому). Далее газ попадает во впускной тракт, где смешивается с воздухом и поступает в цилиндры. После чего принцип работы ДВС такой же, ка и на бензине.

Для правильного функционирования редуктора нужно, чтобы охлаждающая жидкость в системе была прогрета до +35-40 градусов . Тогда температура газа будет повышаться (изначально она около -70 градусов ), и он перейдет из жидкого состояния в газообразное. При достижении нужной температуры оборудование либо переключается на газ автоматически, либо вручную.

Виды ГБО на автомобиль

В зависимости от системы питания, на автомобиль могут устанавливаться разные поколения газобаллонного оборудования. Между 2-м и 6-м поколением ГБО конструктивно лежит такая же пропасть, как между карбюратором и инжектором мотором с непосредственным впрыском топлива.

2-го поколения

Самый простой вариант. Используется в автомобилях с карбюраторной и моноинжекторной системой питания. Хотя встречается и на инжекторных автомобилях, но это не самый лучший вариант.

Принцип работы газового оборудования второго поколения максимально прост. Газ, прошедший через редуктор-испаритель, подаётся в специальный смеситель, установленный до дроссельной заслонки. Двигатель всасывает газ вместе с воздухом: чем больше открывается дроссельная заслонка, тем больше смеси попадает в цилиндры.

хлопки и небольшие взрывы газа, скопившегося во впускном коллекторе (в основном на инжекторных автомобилях);

Регулировки постоянно нужно корректировать, а мощность двигателя заметно ниже.

3-го поколения

Переходной вариант, редко встречается на автомобилях. Основное отличие — наличие форсунок для впрыска газа непосредственно во впускной коллектор и шагового электромотора, который регулирует количество подаваемого газа.

Управление системой происходит на основании показаний кислородного датчика и датчика положения дроссельной заслонки. Поэтому на карбюраторных автомобилях 3 поколение ГБО не используется.

Схема устройства ГБО 3-го поколения

Недостатки этого типа оборудования:

сложность регулировки;
медленная реакция на изменение режимов работы двигателя.

Машина становится более вялой, мощность и приёмистость падают.

4-го поколения

Самое распространённый тип газового оборудования, который идеально подходит для автомобилей с инжектором. Газ под давлением впрыскивается непосредственно во впускной коллектор с помощью отдельных форсунок.

Управляет процессом отдельный блок. Он подсоединяется к штатной проводке ЭБУ. При переходе с бензина на газ бензиновые форсунки отключаются, вместо них начинают работать газовые. Переход с одного топлива на другое происходит мгновенно, практически не заметно для водителя.

Блок управления газовым оборудованием полностью опирается на показания тех же датчиков, что и штатный, бензиновый ЭБУ. Поэтому коррекция подачи газа происходит максимально точно и быстро, значит, расход газа и потери динамики минимальны.

Конструкция ГБО 4-го поколения

Из-за сложной конструкции 4 поколение ГБО дороже в покупке и установке. Но для инжекторных автомобилей с распределённым впрыском — это самый подходящий вариант.

5-го поколения

Используется только на автомобилях с современными системами непосредственного впрыска топлива в камеру сгорания. Технология относительно новая, поэтому таких автомобилей с ГБО довольно мало. Форсунки устанавливаются, как и бензиновые, не во впускной коллектор, а в головку блока цилиндров.

Газовый редуктор применяется. Для впрыска газа нужно большее давление, порядка 15-16 атмосфер . Чтобы обеспечивать постоянную величину давления, внутри баллона устанавливается электрический насос, подобный бензиновому. Газ не испаряется, а впрыскивается в жидкой фазе.

Устройство ГБО 5-го поколения

На автомобили с непосредственным впрыском топлива невозможно установить ГБО предыдущих поколений. Пятое поколение — дорогостоящее и требовательное к качеству топлива. Особенной чувствительностью отличается бензонасос, устанавливаемый в газовом баллоне.

6-го поколения

Шестое поколение — это эволюция пятого. Здесь из системы исключены отдельные газовые форсунки. Вместо них подача газа происходит сразу через бензиновые. Для этого под капотом устанавливается специальный согласующий модуль. Его задача — перекрывать подачу бензина, открывая газ, и наоборот. Он словно сводит две топливные магистрали в одну, попеременно их переключая.

Схема ГБО 6-го поколения

Какое газобаллонное оборудование для авто лучше выбрать

Принцип выбора простой: лучшее ГБО то, которое подходит конкретному автомобилю, точнее, его системе питания:

Карбюраторные и моноинжекторные автомобили — 2 поколение. Производители: Attiker , Lovato .
Инжекторные с распределённым впрыском — 4 поколение от компаний STAG , BRC , Lovato .
Инжектор с непосредственным впрыском — 5 поколение. Производители: BRC , Lovato .

При выборе изготовителя надо поинтересоваться, легко ли найти комплектующие для обслуживания и ремонта в конкретном регионе, есть ли у мастеров нужное программное обеспечение для настройки ГБО конкретной фирмы.

Описание и назначение основных элементов. Принцип работы устройства и схема газобаллонной установки.

Схема газобаллонного оборудования наиболее распостраненного четвертого поколения

Основные элементы

Редуктор-испаритель. Элемент системы, предназначенный для подогрева пропанобутановой смеси. Он контролирует испарение, уменьшает давление до атмосферного. Конструкционно газовый редуктор представляет собой механизм, состоящий из нескольких последовательно соединенных камер. Друг от друга они разделены клапанами.

Клапан электромагнитный для газа. Механизм предназначен для блокировки топливного трубопровода. Это нужно в период простоя двигателя, после его переключения на автомобильный бензин. Клапан дополнительно оснащен фильтром очистки топлива.

Клапан электромагнитный для бензина. Этот механизм прекращает подачу автомобильного бензина в карбюраторных моторах, когда они функционируют на газовой смеси. Газовый блок управления исполняет аналогичную задачу в инжекторах.

Переключатель автомобильного топлива. Этот механизм обустраивают в салоне транспортного средства. Переключатели могут отличаться конструктивно. Некоторые варианты имеют подсветку, индикаторную шкалу, которая показывает, сколько в баллоне осталось газовой смеси.

Мультиклапан. Механизм располагается на горловине баллона. В его конструкции предусмотрены следующие клапана: скоростной, расходный, заправочный. Дополнительно мультиклапан оснащен заборной трубкой, измерителем уровня топливной смеси. Клапан скоростной при поломке трубопровода предупреждает газовую течь.

Венткамера. Этот компонент системы также расположен на горловине баллона. В коробку помещают мультиклапан. Основная функция этого элемента – отвод наружу газовых паров при возникновении в багажнике газовой течи.

Газовый баллон (специальная емкость для содержания сжиженного газа). Он может иметь торроидальную или цилиндрическую форму. Первый вариант предоставляет возможность размещать емкость с газом в нише, предназначенной для хранения запасного колеса. Согласно правилам техники безопасности при эксплуатации баллонов с газом емкость заполняется газовой смесью всего на 80% от ее максимальной вместимости.

Разбор деталей комплекта газобаллонного оборудования четвертого поколения: как выглядят детали устройства, зачем они нужны и как все работает

Принцип работы

Необходимо отметить, питание газовой смесью, исполнение всей газобаллонной системы предыдущих поколений значительно проще, чем конструкция бензиновой системы подачи топливной смеси.

Перевод транспортного средства для работы на газобаллонном оборудовании, его соответствующее переустройство выглядит таким образом. Предварительно в багажном, грузовом отделении, под днищем машины, на раме монтируют специальную емкость, предназначенную для заполнения газом. В двигательном отсеке (подкапотное пространство) устанавливают редуктор-испаритель, дополнительные устройства, функции которых связаны с подачей в мотор газовой смеси, и механизмы регулировки топлива.

Баллоны заправляются жидкой смесью пропана-бутана. Если давление соответствует атмосферному, топливо имеет газообразное состояние. Если давление выше атмосферного, газ преобразуется в жидкое топливо, которое при бытовых температурах может испаряться. Поэтому под сжиженный газ используются только герметичные емкости. Давление в них может составлять 2-16 атмосфер.

Газовые пары формируют давление, благодаря которому они подаются в газовый трубопровод повышенного давления. Заправка газового баллона и подача из него топлива в магистраль производится через мультиклапан. Для выполнения заправки дополнительно применяется специальное выносное приспособление.

Сжиженная газовая смесь направляется по трубопроводу и проходит через газовый клапан с фильтровальным элементом. Такая дополнительная фильтрация позволяет эффективнее очищать топливо от смолистых соединений, прочих примесей. Это устройство также предназначено для блокировки подачи газовой смеси при отключении зажигания, переключении рабочего режима двигателя на автомобильный бензин.

После фильтрации топливная смесь направляется в редуктор. Здесь давление газовой смеси падает до показателя, составляющего примерно 1 атмосферу. Снижение давления способствует испарению жидкой газовой смеси. При прохождении данного процесса редуктор активно охлаждается. Именно по данной причине его соединяют с системой охлаждения автомобильного двигателя. Подогретая охлаждающая жидкость в результате циркуляции по системе не дает редуктору обмерзать. В холодный период года рекомендуется производить запуск автомобильным бензином, а уже после предварительного прогрева двигателя стоит переводить его рабочий режим на газобаллонное оборудование. Данное требование предполагает выход мотора на рабочий температурный режим, а также подогрев охлаждающей жидкости до необходимой температуры.

После редуктора уже парообразный газ направляется в цилиндры мотора. В ГБ системе отсутствует деталь, схожая функционально с бензонасосом. Газовая смесь содержится в баллоне под определенным давлением, и поступает в редуктор автономно, дополнительная подкачка для этого не требуется. Благодаря этому система ГБО по конструкции значительно проще. А способность газа преобразовываться из жидкости в пар при изменении показателей температуры, давления еще больше сокращает количество элементов конструкции ГБО установок.

Специальный переключатель, установленный в автомобильном салоне, позволяет переключаться с бензина на газ и обратно. После выключения зажигания переключатель занимает нейтральное положение. Газобаллонное оборудование может быть наделено дополнительно функцией отключения подачи газовой смеси, если в автомобильном двигателе отсутствует искра.

Схема установки

Емкость с газом (баллон)
Мультиклапан
Топливный трубопровод высокого давления
Заправочное выносное приспособление
Клапан для газа
Редуктор-испаритель
Дозатор топливной смеси
Клапан для бензина
Топливный переключатель

По схеме подачи топлива ГБ оборудование условно подразделяется на поколения. Например, рассмотрим ранние системы, проанализируем их рабочий алгоритм. Пропанобутановая смесь в сжиженном состоянии, содержащаяся под определенным давлением в специализированной емкости, подается в трубопровод повышенного давления через специальный мультиклапан, фиксирующий расход топлива. С помощью этого клапана и выносного заправочного приспособления производится заправка. Далее сжиженный газ по трубопроводу проходит через газовый клапан, дополнительно оснащенный фильтрующим элементом, где осуществляется его очистка от различных примесей, смолистых соединений. Этот механизм системы при выключенном зажигании, переключении рабочего режима двигателя на автобензин перекрывает подачу газовой смеси.

Далее по трубопроводу чистый газ перемещается на редуктор, где его давление уменьшается до атмосферного. В результате этой процедуры газовая смесь начинает интенсивно испаряться. В коллекторе работающего мотора образуется разряжение, что предоставляет возможность газовой смеси пройти по рукаву пониженного давления. Дальше газ направляется через дозатор в топливный смеситель, который размещен между дросселем, воздушным фильтром. На карбюраторных моторах может использоваться газовый штуцер.

Сертифицированный мультибрендовый центр по установке, обслуживанию и ремонту газового оборудования:

Газобаллонное оборудование (газовое оборудование) автомобиля — дополнительное оборудование, позволяющее хранить и подавать в двигатель внутреннего сгорания (ДВС) газообразное топливо.

В зависимости от вида применяемых газообразных топлив и типа двигателей автомобили производятся или переоборудуются в газобаллонные автомобили: однотопливные, двухтопливные с независимым питанием двигателя одним из топлив и двухтопливные с одновременной подачей двух топлив (газодизели).

К газообразным автомобильным топливам относятся:

— компримированный (сжатый) природный газ (КПГ) (метан); — газ сжиженный нефтяной (ГСН) (пропан-бутановая смесь).

В зависимости от применяемого газового топлива принципиальные схемы систем питания имеют свои специфические особенности и одновременно общие элементы. Для классификации систем ГБО используют термин поколения. Хотя, на данный момент, официально утверждённой международной классификации автомобильного ГБО не существует, в профессиональных кругах сложилась определенная градация.

Различается на карбюраторное и инжекторное оборудование. Имеет нумерацию поколений, первое, второе, третье, четвёртое, пятое и шестое. Используемый газ: пропан-бутан (сжиженный газ), метан (сжатый).

Конструкционно газобалонное обрудование состоит из:

Заправочное устройство
Электромагнитный газовый клапан
Блок высокого давления
Газовый редуктор
Дозатор газа
Смеситель газа
Электромагнитный бензиновый клапан
Блок управления электромагнитными клапанами
Переключатель вида топлива
Манометр высокого давления
Трубопроводы и шланги
Баллон газовый с арматурой
Первое поколение газобаллонного оборудования автомобиля (ГБО)

Принцип работы первого поколения основан на регулировании давления газа, поступающего из редуктора-испарителя и последующей дозировке количества подаваемого газа механически. Эти системы устанавливали на два типа автомобилей: карбюраторные, инжекторные (моновпрысковые). В первом поколении ГБО используются как вакуумные, так и электронные газовые редукторы (без лямбда-зонда). Это — традиционные устройства со смесителем газа.

В комплект газобаллонного оборудования первого поколения входили как вакуумные, так и электрические редукторы с электронным управлением.

Второе поколение ГБО

Системы второго поколения имеет в своем составе электрический редуктор и электронное дозирующее устройство, которое опирается на сигналы датчика содержания кислорода (лямбда-зонд) в выпускном коллекторе двигателя, датчика положения дроссельной заслонки (TPS — Throttle Position Sensor) и датчика частоты вращения коленвала (RPM). Газовый электронный блок управления (лямбда-контроллер) получает сигналы от указанных выше датчиков и поддерживает необходимый (стехиометрический) состав газо-воздушной смеси как на установившихся, так и на переходных режимах работы двигателя.

Третье поколение ГБО

В системах газобаллонного оборудования третьего поколения электронный блок вместе с дозатором распределителем обеспечивает распределённый синхронный впрыск газа во впускной коллектор с помощью механических форсунок. Электронный блок опирается на сигналы датчика положения дроссельной заслонки (TPS), датчика содержания кислорода в выпускном коллекторе двигателя (лямбда-зонд), датчик частоты вращения коленвала (RPM), датчика абсолютного давления (MAP) и регулирует режим подачи газа.

Индивидуальная подача газа в каждый конкретный цилиндр осуществляется дозирующим устройством — газовым инжектором. Механические форсунки открываются за счет избыточного давления в магистрали подачи газа. Электронный блок ГБО третьего поколения создает собственные топливные карты и из-за особенностей конструкции шагового дозатора недостаточно оперативно корректирует состав газовоздушной смеси.

Четвёртое поколение ГБО

Данная система, с помощью электромагнитных форсунок, обеспечивает распределённый последовательный или параллельный впрыска газа. Принцип действия этой системы отличается от предыдущих поколений более точной дозировкой топлива, т.к. подача топлива осуществляется рядом с бензиновой форсункой.

Работа электромагнитных газовых форсунок корректируется при помощи газового блока управления (аналог штатного автомобильного электронного блока управления (ЭБУ) мотором). Газовый блок управления считывает сигналы (сгенерированные бензиновым ЭБУ) идущие на бензиновые форсунки и на их основе производит расчет сигналов для управления газовыми форсунками. В расчете порции газа используются данные с датчиков: температура газа, давление газа, температура редуктора, разрежение в коллекторе. Управление впрыском газа фактически осуществляется на основе сигналов штатного ЭБУ. Блокировка подачи бензина осуществляется газовым блоком путем разрыва сигнала на бензиновой форсунке и эмуляции работы бензиновой форсунки, для предотвращения образовании ошибки "Обрыв форсунки".

Поколение ГБО Четыре +

Например, у BRC это оборудование называется Direct Injection. Это оборудование разработано специально для двигателей с непосредственным впрыском топлива. В виду конструктивной особенности двигателя бензин на холостых оборотах подается маленькой порцией непосредственно к свече зажигания. Подавать газ на холостых оборотах нецелесообразно. Газовый блок отличается от четвертого поколения принципом работы. Теперь он управляет и бензиновыми и газовыми форсунками одновременно. Для защиты бензиновых форсунок подача топлива через них не прекращается, а ограничивается. В итоге, пропорция до 20% бензина и 80% газа.

Пятое поколение ГБО

Отличительной особенностью пятого поколения автомобильного газобаллонного оборудования является то, что газ подается в цилиндры двигателя в жидком состоянии. Для этого система дополнительно оснащается газовым насосом, который заставляет циркулировать жидкий газ из баллона через систему топливных магистралей в рампу газовых форсунок и таким образом создает необходимое постоянное давление перед форсунками. Через клапан обратного давления газ возвращается в баллон.

Газовые электромагнитные форсунки подают газ в жидком состоянии. В таких системах сложнее всего было преодолеть обмерзание газовых форсунок. Компания Siemens разработала специальные форсунки для впрыскивания жидкой фазы газа во впускной коллектор. В результате отпала необходимость в установке редуктора-испарителя, и мотор теперь можно заводить в любую погоду сразу на газе.

Газовый блок управления использует бензиновые топливные карты, заложенные в штатный ЭБУ, и вносит лишь необходимые поправки для адаптации к газу.

Слабым местом этой системы является газовый насос. Конденсат и плохое качество газа сводят его ресурс на нет, а неоправданно высокая стоимость делают это оборудование экономически невыгодным.

Шестое поколение ГБО

Принципиально другой подход к двигателю с непосредственным впрыском топлива. Как мы видели раньше, у газовой индустрии уже были попытки обуздать двигатели с непосредственным впрыском топлива, это системы 4+. Но было много ограничений, и все равно во время эксплуатации приходилось использовать бензин. Это решение выглядит более грамотным и законченным. Для тех, кто ездит на двигателе MPI (обычный инжекторый двигатель), это оборудование не подойдет. Газовое топливо подается через насос высокого давления и бензиновые форсунки прямо в камеру сгорания. В обычных инжекторных моторах нет насоса высокого давления. Газ с помощью электрического насоса в баллоне подается в блок клапанов и уже из него — через насос высокого давления и бензиновые форсунки в двигатель. Часть оборудования, а именно: ВЗУ, баллон и насос перекочевали из пятого поколения. Новое — это блок клапанов. В блок приходит одновременно 2 топлива: и бензин, и газ, и с помощью системы клапанов подается необходимое топливо. Бензин не нужен совсем!

Но не все двигатели можно оснастить таким оборудованием. В список кандидатов не попали моторы с механическим регулятором давления топлива.

на фото: газобалонное оборудование

Поэтому разберемся с тем, как работает ГБО, какие разновидности есть, в чем их основное отличие? Кстати, много вопросов касательно того, а можно ли устанавливать ГБО на дизель? А почему нельзя? Оборудование то же самое. Единственно исключение это то, что для воспламенения солярки необходимо давление, а газ в таких случаях не горит. Поэтому ДВС будет работать постоянно на двух видах топлива, только в зависимости от разновидности оборудования и вида самого газа, пропорция может отличаться. К примеру, для запуска всегда используется порция дизеля, потом уже добавляется газ. Как правило, соотношение не превышает 50/50%, если работает на пропане. У метана больше возможностей, тогда же доля может увеличиться до 75%.

Состоит газовое оборудование из следующих компонентов:

Из чего состоит ГБО

• Редуктор-испаритель, предназначен для подогрева горючей смеси и испарения.

• Электромагнитый газовый и бензиновый клапан-фильтр, два устройства устанавливаемые для перекрытия газовой магистрали в первом случае, при неработающем моторе. Второй устанавливается только на ДВС оснащенные карбюратором, где необходимо отсекать бензиновую магистраль при работе на газу. В инжекторах за это отвечает эмулятор форсунок.

• Дозатора, а также смесителя.

• Мультиклапан. Устройство по сути включающие в себя несколько клапанов и датчиков. Состоит из заправочного, расходного клапана, датчика уровня.

• Емкости под топливо. Различают несколько разновидностей баллонов, в зависимости от используемого материала:

Виды баллонов под ГБО: сверху циллиндрической формы, снизу в виде таблетки

• Фильтр грубой и тонкой очистки.

Газовая рампа

• Датчики давления и разряжения газа (МАП-сенсор).

Стрелкой отмечен MAP сенсор на Lovato 4-го поколения

Как работает ГБО?

Пройдя через фильтр, газ направляется в редуктор испаритель, откуда уже под меньшим давлением (с былых 16 атмосфер, до единицы) направляется дальше. Во время испарения, газ охлаждает редуктор. Кстати, для того чтобы редуктор не перемерзал и не перегревался, он соединяется с системой охлаждения ДВС.

Как работает ГБО

После понижения давления, топливо из редуктора по магистрали низкого давления направляется к дозатору и смесителю. Последний устанавливается зачастую между воздушным фильтром и дросселем. Имейте виду, что данный принцип работы характерен только для первого и второго поколения ГБО.

Виды и поколения ГБО

Газобаллонное оборудование, как известно, отличается поколениями, всего их насчитывается на текущий момент шесть. Итак, поколения ГБО:

1. I-поколение. Наиболее старое, здесь газ подается за счет разряжения в коллекторе. Подобные системы монтируются на карбюраторные ДВС, где за управление подачей газа отвечает вакуумный редуктор. Принцип работы в том, что при запуске двигателя в коллекторе создается разряжение, после чего в движение приходит мембрана на вакуумном редукторе и газ направляется к коллектору, через карбюратор.

ГБО 1-поколения на ВАЗ 2106

2. II-поколение. Ознаменовалось появлением инжекторов. Впервые был разработан и применен газовый смеситель, который размещается перед впускным коллектором. Применяются электронные дозаторы и редукторы, управляемые за счет сигналов с лямбо-зонда, ДПДЗ и ДПКВ.

3. III-поколение. Впрыск производится уже с помощью механических форсунок. Количество смеси формируется за счет показания датчиков, перечисленных выше, однако в этой версии к ним добавился датчик давления газа. Предусмотрели индивидуальную подачу газовой смеси в цилиндр, за счет дозирующих газовых инжекторов.

Комплект ГБО 4-го поколения

Не стоит также забывать и о поколении 4+, где управление и работа, как газовых, так и бензиновых форсунок одновременна. В таких случаях, подача на бензиновые форсунки не прекращается, а только сокращается. Как правило, пропорция составляет 20/80%, где 80% соответственно газ.

5. V-поколение. Особенность в том, что горючка подается в жидком виде. Специально установлен газовый насос, нагнетающий и циркулирующий топливо по трубопроводу к форсункам под давлением. Отпала необходимость в охлаждении, а соответственно в редукторе-испарителе, так как были созданы специальные форсунки, позволяющие подавать жидкий газ в коллектор. То есть теперь, возможно запускать ДВС в любую погоду, непосредственно с газа.

6. VI-поколение. Последняя ныне версия подойдет не для каждого ДВС, а только для тем, где инжектор оснащается насосом высокого давления (ТНВД), то есть это ДВС с непосредственным впрыском.

Заключение

Читайте также: